[发明专利]高精度机载两轴扫描稳定机构

摘要

本发明属于航空遥感技术领域，具体涉及一种高精度机载两轴扫描稳定机构。与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：滚动、俯仰两个高精度轴系零件采用国内制备、加工工艺成熟的SiC/Al复合材料，该种材料密度约为2.9g/cm3，比刚度较铝合金高两倍，低膨胀系数与配合的轴承钢结构相当，同时具有变化温度场下的优良的尺寸稳定性。复合材料轴系零件的选用，不仅有效地降低了扫描稳定机构的质量，还大大减少了高低温下材料热胀冷缩引起的轴系变形，最大限度地提高了稳定机构的回转精度，保证了系统稳定性。 1

主权项

1.一种高精度机载两轴扫描稳定机构，其特征在于，该扫描稳定机构具体结构如下：整体布局及减振器设置：以扫描稳定机构中心为坐标系原点，建立X‑Y‑Z三轴坐标系；定义X轴正方向为前向，X轴负方向为后向；在扫描稳定机构整体结构的最外端四角上分布有四个减振器支座(3)，沿前述的前向、后向方向，将该四个减振器支座(3)分成前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)，所述前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)关于Y轴对称，所述前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)各自的两个减振器支座(3)均关于Z轴对称；其中，前向减振器支座组(Ⅰ)所在端处以及后向减振器支座组(Ⅱ)中的每个减振器支座(3)沿Z轴方向的上下两端各自设置有一个矩形块，每个矩形块下端各自设置一个减振器(33)，由此，整个扫描稳定机构上下各设有四个减振器(33)，一共八个减振器(33)；每个减振器(33)外形设置为阶梯轴，阶梯轴中较小直径的小轴位于下方，小轴端面上设有螺纹孔，即为扫描稳定机构的对外机械接口，扫描稳定机构通过该处螺纹孔以螺钉与外部设备实现连接；所述前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)每个减振器支座(3)上下两端的矩形块之间以位于Z方向中部的局部圆柱面连接，局部圆柱面柱面上开有若干螺钉孔；所述前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)各自两个减振器支座(3)的局部圆柱面之间分别设置有滚动电机座(2)，从而，X轴前后方向端面上各有一个滚动电机座(2)；每个所述滚动电机座(2)为圆柱形，其外圆直径与减振器支座(3)内圆柱面直径相同，两者通过所述局部圆柱面柱面上的螺钉孔配合螺钉连接；所述前向减振器支座组(Ⅰ)和后向减振器支座组(Ⅱ)的两组减振器支座(3)与各自对应的滚动电机座(2)连接后，通过调整，使减振器(33)的小轴端面形成与X轴平行的上下两个平面；所述扫描稳定机构上部还安装有U形连接支架(1)，其与X轴前后方向端面上的两个滚动电机座(2)相互固定；高精度滚动轴系的设置：轴系支撑方式为两端各采用一对角接触轴承，背靠背安装；沿X轴方向分布有两个滚动电机座(2)，滚动电机座(2)内有安装有滚动电机(4)、滚动电机轴(5)，两个滚动电机轴(5)之间通过滚动框架(8)连接，构成滚动轴系；所述X轴前后方向端面上的两个滚动电机座(2)的内部安装形式相同；其中，X轴正向一端的所述滚动电机座(2)为圆柱形，内有阶梯两个孔，外端的大孔中安装滚动电机(4)，小孔内安装滚动轴承座(12)；滚动电机(4)定子固定在大孔中，滚动电机(4)转子与滚动电机轴(5)连接固定；所述滚动电机轴(5)呈碗状，沿径向有内外两组连接孔，外部的连接孔与滚动电机(4)转子连接，内部的连接孔与前向滚动轴(6)前端连接；所述前向滚动轴(6)为圆柱形阶梯轴，其后端面与滚动框架(8)实现连接；所述滚动轴承座(12)内安装一对角接触轴承，滚动轴承内压圈(15)、滚动轴承外压圈(14)为圆环状，安装在滚动轴承座(12)及前向滚动轴(6)上，实现轴承的轴向固定；轴承的内径支撑在前向滚动轴(6)的圆柱面上；由于所述X轴前后方向端面上的两个滚动电机座(2)的内部安装形式相同，因此X轴前后方向的两个滚动电机座(2)各自设有一个滚动电机轴(5)，两个滚动电机轴(5)通过滚动框架(8)串联在一起，构成滚动轴系；滚动框架(8)为圆筒状中空结构，在圆筒的内圆柱表面分布有圆环状加强筋和X向加强筋，前后端面上分布有辐条状加强筋；圆筒状中空结构在Z向上下两处切除一部分圆柱面，形成开孔，滚动框架上盖(10)、滚动框架下盖(11)形状与滚动框架(8)切除的圆柱面相同，装配时，最后安装滚动框架上盖(10)、滚动框架下盖(11)后形成完整圆柱面；滚动框架(8)圆筒内为成像器的安装空间，沿Y轴在圆筒两端有阶梯圆孔，为俯仰轴系的安装位置；高精度俯仰轴系的设置：俯仰轴系支撑方式为两端各采用一对角接触轴承，背靠背安装；俯仰方向驱动安装方式与滚动方向相同；所述俯仰轴系由俯仰电机(19)、俯仰轴系零件、成像器(9)组成；沿Y向从俯仰电机(19)一端开始说明如下：俯仰电机(19)安装在滚动框架(8)电机端阶梯孔的大孔中，俯仰电机(19)定子与滚动框架(8)固定，转子与俯仰电机轴(20)连接；俯仰电机轴(20)径向分布两组安装孔，同时与俯仰电机(19)转子和第一俯仰轴(21)实现连接；俯仰轴承座(27)安装于滚动框架(8)电机端的阶梯孔的小孔中，俯仰轴承座(27)内安装一对角接触轴承，轴承内径支撑在第一俯仰轴(21)的圆柱面上；俯仰轴承内压圈(30)、俯仰轴承外压圈(29)为圆环状，安装在俯仰轴承座(27)及第一俯仰轴(21)上，实现轴承的轴向固定；扫描稳定机构与成像器的安装：所述扫描稳定机构的负载为成像器(9)，成像器(9)安装在滚动框架(8)内部；第一俯仰轴(21)和第二俯仰轴(23)位于俯仰轴系两端，与滚动框架(8)连接；第一俯仰轴(21)和第二俯仰轴(23)的轴端设置为半圆孔形状，与成像器(9)两端的接口轴配合安装，连接螺钉位置位于接口部分的圆柱面上；同时接口处设置有半圆形压盖，压盖与第一俯仰轴(21)、第二俯仰轴(23)固定，与第一俯仰轴(21)和第二俯仰轴(23)的半圆形孔合二为一，形成一个完整的圆柱面。